Астероид Хильда

Астероиды внутренней Солнечной системы и Юпитер : группа Хильда расположена между поясом астероидов и орбитой Юпитера.

Трояны Юпитера. Орбиты планет. Солнце

Группа Хильда . Пояс астероидов. Объекты, сближающиеся с Землей (выборка)

The Астероиды Хильды (прил. Хильдиан) - это динамическая группа из более чем 4000 астероидов, расположенных за поясом астероидов в соотношении 3: 2 орбитальный резонанс с Юпитером. Тезка - астероид 153 Хильда. Хильды движутся по своим эллиптическим орбитам так, что их афелия помещает их напротив Юпитера (в L3 ), или на 60 ° впереди или позади Юпитера в точках L4 и L5 Лагранжевы точки. На трех последовательных орбитах каждый астероид Хильда последовательно приближается ко всем этим трем точкам. Орбита Хильды имеет большую полуось между 3,7 и 4,2 а.е. (среднее значение за длительный промежуток времени составляет 3,97), эксцентриситет меньше 0,3, и наклон менее 20 °. В группе Хильды существуют два конфликтных семейства : семья Хильды и семья Шубарта. Тезка последнего семейства - 1911 Schubart.

Цвет поверхности Хильдас часто соответствует низкому альбедо D-тип и P-тип ; однако небольшая часть - это C-type. Астероиды D-типа и P-типа имеют цвет поверхности, а значит, и минералогию поверхности, аналогичные цветам ядер комет . Это означает, что они имеют общее происхождение.

Слева: Треугольник Хильды на фоне всех известных астероидов до орбиты Юпитера.. Справа: Положения Хильд на фоне их орбиты.

Астероиды группы Хильда (Hildas) находятся в 3: 2 резонансе среднего движения с Юпитером. То есть их орбитальный период составляет 2/3 орбитального периода Юпитера. Они движутся по орбитам с большой полуосью около 4,0 а.е., умеренными значениями эксцентриситета (до 0,3) и наклона (до 20 °). В отличие от троянов Юпитера они могут иметь любую разницу по долготе с Юпитером, тем не менее избегая опасных подходов к планете.

Хильды вместе составляют динамичную треугольную фигуру со слегка выпуклыми сторонами и обрезанными вершинами в треугольных точках либрации Юпитера - «Треугольник Хильды». «Астероидный поток» в пределах сторон треугольника имеет ширину примерно 1 а.е., а в вершинах это значение на 20-40% больше. На рисунке 1 показано положение Хильды (черный) на фоне всех известных астероидов (серый) до орбиты Юпитера на 1 января 2005 года.

Каждый из объектов Хильды движется по своему собственному эллипсу. орбита. Однако в любой момент Хильды вместе составляют эту треугольную конфигурацию, а все орбиты вместе образуют предсказуемое кольцо. Рисунок 2 иллюстрирует это с помощью положений Хильды (черный) на фоне их орбит (серый). Для большинства этих астероидов их положение на орбите может быть произвольным, за исключением внешних частей вершин (объекты около афелия) и середин сторон (объекты около перигелия). Треугольник Хильды оказался динамически стабильным в течение длительного периода времени.

Типичный объект Хильды имеет ретроградное движение перигелия. В среднем скорость движения перигелия тем больше, чем меньше эксцентриситет орбиты, а узлы движутся медленнее. Все типичные объекты в афелии, казалось бы, близко подошли бы к Юпитеру, что должно дестабилизировать для них - но изменение орбитальных элементов с течением времени предотвращает это, и соединения с Юпитером происходят только около перигелия астероидов Хильды. Более того, линия апсид колеблется около линии соединения с разной амплитудой и периодом от 2,5 до 3,0 столетий.

В дополнение к тому факту, что треугольник Хильдас вращается синхронно с Юпитером, плотность астероидов в потоке показывает квазипериодические волны. В любой момент плотность объектов в вершинах треугольника более чем в два раза превышает плотность внутри сторон. Хильды «отдыхают» в афелии на верхушках в среднем 5,0–5,5 лет, тогда как перемещаются по бокам быстрее, в среднем 2,5–3,0 года. орбитальные периоды этих астероидов составляют примерно 7,9 года, или две трети орбитального периода Юпитера.

Хотя треугольник почти равносторонний, некоторая асимметрия существует. Из-за эксцентриситета орбиты Юпитера сторона L4 -L5 немного отличается от двух других сторон. Когда Юпитер находится в афелии, средняя скорость объектов, движущихся по этой стороне, несколько меньше, чем у объектов, движущихся по двум другим сторонам. Когда Юпитер находится в перигелии, верно обратное.

В вершинах треугольника, соответствующих точкам L4 и L5 орбиты Юпитера, Хильды приближаются к троянцам. В середине треугольника они близки к астероидам внешней части пояса астероидов. Дисперсия скоростей Hildas более очевидна, чем у троянцев, в регионах, где они пересекаются. Разброс троянцев в наклоне вдвое больше, чем у Hildas. Из-за этого до четверти троянцев не могут пересекаться с Hildas, и все время многие троянцы находятся за пределами орбиты Юпитера. Следовательно, области пересечения ограничены. Это проиллюстрировано на соседнем рисунке, на котором показаны Hildas (черный) и троянские программы (серый) вдоль плоскости эклиптики. Видна сферическая форма роя троянцев.

Двигаясь вдоль каждой стороны треугольника, Хильды движутся медленнее, чем троянцы, но сталкиваются с более плотными окрестностями астероидов внешнего пояса астероидов. Здесь разброс скоростей намного меньше.

Слева: схематическое изображение орбиты 153 Hilda (зеленый) и Юпитер (красный); В центре: Хильды (черный) и трояны, вид из плоскости эклиптики около 190 градусов долготы 1 января 2005 г. Справа: Орбиты двух идеализированных астероидов группы Хильда во вращающейся системе отсчета орбиты Юпитера. Черный: эксцентриситет 0,310; афелий на орбите Юпитера. Красный: эксцентриситет 0,211.

Наблюдаемые особенности движения Хильды основаны на данных для нескольких сотен известных на сегодняшний день объектов и вызывают еще больше вопросов. Дальнейшие наблюдения необходимы, чтобы расширить список Хильд. Такие наблюдения наиболее благоприятны, когда Земля находится около соединения со средними сторонами треугольника Хильда. Эти моменты случаются каждые 4 и 1/3 месяца. В этих обстоятельствах блеск объектов аналогичного размера может достигать 2,5 звездной величины по сравнению с вершинами.

Хильды пересекают регионы Солнечной системы примерно от 2 а.е. до орбиты Юпитера.. Это влечет за собой разнообразие физических условий и соседство различных групп астероидов. При дальнейшем наблюдении некоторые теории о Хильдах, возможно, придется пересмотреть.